Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 bằng 28. Nung nóng hỗn hợp X một thời gian (có xúc tác V2O5) thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với X bằng 16/13. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO3 là
Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 bằng 28. Nung nóng hỗn hợp X một thời gian (có xúc tác V2O5) thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với X bằng 16/13. Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO3 là
CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!!
Đáp án:
`H = 75%`
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol của $SO_2, O_2$ trong hỗn hợp $X$ lần lượt là $x, y (mol)$.
Tỉ khối của $X$ so với $H_2$ là:
$d_{(M_X/H_2)} =$ `M_X/2 = 28`
`<=> M_X = {64x + 32y}/{x + y} = 56`
`<=> 64x + 32y = 56x + 56y`
`<=> 8x = 24y`
`<=> x = 3y`
Nung nóng hỗn hợp $X$ một thời gian (có xúc tác $V_2O_5$) thu được hỗn hợp khí $Y$ gồm $SO_2 dư, O_2 dư, SO_3.$
$2SO_2 + O_2 \xrightarrow{t^o, V_2O_5} 2SO_3$
Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn:
`n_{SO_2}/2 = {3y}/2 > y/1 = n_{O_2}/1`
$\to SO_2$ dư, tính theo $n_{O_2}.$
Vì phản ứng xảy ra không hoàn toàn, gọi số mol $O_2$ phản ứng là $z (mol).$
Số mol mỗi khí trong hỗn hợp $Y$ là:
$n_{SO_2 dư} = x – 2z = 3y – 2z (mol)$
$n_{O_2 dư} = y – z (mol)$
$n_{SO_3} = 2z (mol)$
Tỉ khối của $Y$ so với $X$ là:
$d_{(M_Y/M_X)} =$ `M_Y/M_X = 16/13`
`<=> M_Y = 16/13 .M_X`
`<=> {(3y – 2z).64 + (y – z).32 + 2z.80}/{3y – 2z + y – z + 2z} = 16/13 .56`
`<=> {224y}/{4y – z} = 896/13`
`<=> 13/4 y = 4y – z`
`<=> 13y = 16y – 4z`
`<=> 3y = 4z`
`<=> z/y = 3/4`
Hiệu suất của phản ứng tổng hợp $SO_3$ là:
`H = n_{SO_2 pư}/n_{SO_2} = z/y`
`= 3/4 = 75%`